2019人教版必修第三册第十章第1节电势能和电势提升练习（word版含答案）

2019人教版必修第三册 第 十章 第1节 电势能和电势 提升练习
一、多选题
1．如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹，设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，速度大小为vA、vB，电势能分别为EPA、EPB，下列说法正确的是（　　）
A．aA>aB B．vA>vB
C．EPA2．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点，O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（　　）
A．B、C两点场强大小相等，方向相同
B．A、D两点场强大小相等，方向相反
C．E、O、F三点比较，O点场强最强
D．B、O、C三点比较，O点场强最强
3．如图所示的三条相互平行、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面，电势分别为7V、14V、21V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，下列说法正确的是（ ）
A．粒子一定带负电荷，且粒子在a、b、c三点所受合力相同
B．粒子运动径迹一定是a→b→c
C．粒子在三点的动能大小为EKb>EKa>EKc
D．粒子在三点的电势能大小为EPb>EPa> EPc
4．某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定（　　）
A．粒子在A点受到的力大于它在B点受到的力 B．粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能
C．粒子在A点的动能小于它在B点的动能 D．从A点到B点，电势一直升高
5．电场强度的单位是下列单位中的（ ）
A．N/C B．V m C．V/m D．J/C
二、单选题
6．下列做法中属于防止静电产生危害的是（ ）
A．在高大的建筑物顶端装避雷针
B．在校文印室内静电复印一课一练
C．在高大的烟囱中安装静电除尘器
D．在汽车制造厂车间里进行静电喷漆
7．某点电荷周围的电场线和等势面如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势面，M、N为电场中的两点。下列说法正确的是（　　）
A．M点的电场强度等于N点的电场强度
B．M点的电场强度大于N点的电场强度
C．M点的电势高于N点的电势
D．M点的电势低于N点的电势
8．如图所示，匀强电场方向水平向左，带正电荷的某物体沿绝缘、粗糙水平面向右运动，经A点时动能为100 J，到B点时动能减少80 J．减少的动能中有3/5转化为电势能，则它再经过B点时，动能大小是（ ）
A．4 J
B．20 J
C．52 J
D．80 J
9．将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则（　　）
A．a点的电场强度比b点的小
B．b点的电势比a点的高
C．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大
D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功
10．关于电场中的电场线，下列说法正确的是（ ）
A．带正电的点电荷在电场力作用下，运动的轨迹和电场线重合
B．沿电场线方向电场强度逐渐减小
C．沿电场线方向电势逐渐降低
D．电荷沿电场线方向运动，电势能减少
11．关于场强和电势,下列正确的是（ ）
A．在电场中a、b两点间移动电荷，电场力做总功为零，则电荷一定在等势面上移动
B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
C．两个等量同种电荷的电场，从两电荷连线中点沿连线中垂线向外，电势越来越低，场强方向均相同，场强大小在减小
D．两个等量异种电荷的电场中，从两电荷连线中点沿连线中垂线向外，电势均相等，场强方向均相同，场强大小在减小
12．如图所示是某电场中几条电场线，在电场中有A、B两点，试比较两点的电场强度EA、EB的大小，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．条件不足，无法判断
13．如图，A、B两点固定有电荷量分别为+Q1和+Q2的点电荷，A、B连线上有C、D两点，且AC=CD=DB。试探电荷+q只在静电力作用下，从C点向右沿直线运动到D点，电势能先减小后增大，则（　　）
A．Q1一定大于Q2
B．C、D两点的场强方向可能相同
C．+q的加速度大小先减小后增大
D．+q的动能和电势能的总和先减小后增大
14．如图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线．A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则 (　　)
A．A点和B点的电势相同
B．C点和D点的电场强度相同
C．正电荷从A点移至B点，电场力做正功
D．负电荷从C点移至D点，电势能增大
15．下列关于电场强度、电势、电场线、电势能的说法中，正确的是
A．电场强度为零的地方,电势一定为零、电势能一定为零
B．沿着电场线方向,电势逐渐降低、电势能不一定减小
C．电场强度较大的地方,电势一定较高、电势能一定大
D．电势为零的地方, 电势能不一定为零、电场强度一定为零
16．下列哪些说法是正确的
A．电势升高，电势能必定增加
B．同一等势面上的点场强大小必定处处相等
C．电荷从电场中一点移到另一点，电场力不做功，电荷必在同一等势面上移动
D．负电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向
三、解答题
17．电场中某区域的电场线分布如图所示，已知A点的电场强度E=3.0×104 N/C。将电荷量q=+3.0×10-8 C的点电荷放在电场中的A点。
(1)求该点电荷在A点所受电场力的大小F。
(2)在图中画出该点电荷在A点所受电场力的方向。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．BC
【详解】
A．因只有一条电场线，无法确定电场线疏密，也就无法确定电场力的大小，A、B两点的加速度大小关系无法确定，故A错误；
B．过两个图象的交点做出速度、电场力如图所示
因电场力和速度夹角为钝角，说明从A到B电场力做负功，动能减小，vA>vB，故B正确；
C．由前面分析可知从A到B电场力做负功，电势能增大，故C正确；
D．电子带负电，即，EPA故选BC。
2．AC
【详解】
A．根据等量异种点电荷电场的分布情况可知，B、C两点对称分布，场强大小相等，方向相同，A正确；
B．根据对称性可知，A、D两处电场线疏密程度相同，A、D两点场强大小相同，方向相同，B错误；
C．E、O、F三点中O点场强最强，C正确；
D．B、O、C三点比较，O点场强最小，D错误；
故选AC。
3．AD
【分析】
由等势面分布的特点可知，该电场为匀强电场，电场线方向与等势面垂直，且由高电势指向低电势．粒子的轨迹向下弯曲，可知其所受的电场力向下，即可判断出粒子的电性，但运动轨迹不能反映运动方向．负电荷在电势高处电势能小，动能大．
【详解】
由等势面特点知，该电场为匀强电场，电场线方向向上，则粒子在a、b、c三点所受合力相同；而粒子受电场力方向指向高电势，故粒子带负电，故A正确；运动轨迹不能反映运动方向，粒子运动径迹可能是a→b→c，也可能是c→b→a，故B错误；根据推论：负电荷在电势高处电势能小，动能大．则知负电荷在b点电势能最大，动能最小，故应有EPb＞EPa＞EPc，EKb＜EKa＜EKc，故C错误，D正确．故选AD．
【点睛】
本题根据粒子的轨迹弯曲方向就能判断粒子所受的电场力方向，根据电场线与等势线的关系，判断出电场线方向．负电荷在电势高处电势能小是一个重要推论，要学会应用．
4．BC
【详解】
A．由电场线可知，B点的电场线密，所以B点的电场强度大，粒子受的电场力大，故A错误；
BC．粒子受到的电场力指向曲线弯曲的内侧，所以受到的电场力的方向是沿电场线向上的，则由粒子的运动轨迹和电场线的方向可以判断，粒子从A到B的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能，粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能，故BC正确；
D．沿电场线方向电势逐渐降低，故D错误。
故选BC。
5．AC
【详解】
试题分析：牛/库是电场强度的单位，伏/米也是电场强度的单位，J/C是电势的单位，
解：A、由E=可知：F的单位是N，q的单位是C，则E的单位N/C，故A正确；
B、C、由E=知：U、d的单位分别是V、m，则E的单位V/m，故B错误，C正确；
D、由φ=知：EP、q的单位分别为J、C，则电势φ的单位是J/C，故D错误．
故选AC
【点评】电场强度的单位是导出单位，根据电场强度的公式可推导出来．
6．A
【详解】
试题分析：本题考查是关于静电的防止与应用，从各种实例的原理出发就可以判断出答案
解：A．当打雷的时候，由于静电的感应，在高大的建筑物顶端积累了很多的静电，容易导致雷击事故，所以在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下，保护建筑物的安全，属于静电防止，符合题意；
B．静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用，不符合题意；
C．静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用，不符合题意；
D．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，属于静电应用，不符合题意．
本题选择静电的防止，故选A
【点评】任何事物都有两面性，故在学习时要注意是属于静电的防止还是静电的应用
7．D
【详解】
AB．由电场线的疏密程度可知，M点的电场强度小于N点的电场强度，故AB错误；
CD．N的等势面顺着电场线到M点，可知N的电势高，故D正确，C错误
故选D。
8．A
【详解】
从A到B的过程中，减少的动能中有转化为电势能，可知克服电场力做功与克服摩擦力做功之比为3：2．则在整个过程中，克服电场力做功与克服摩擦力做功之比仍然为3：2．从B点到速度减为零，动能减小量为20J，则克服摩擦力做功为：
对B点向右到返回B点的过程运用动能定理，电场力做功为0，则有：，解得：
EK′=4J
A．4 J．故A符合题意．
B．20 J．故B不符合题意．
C．52 J．故C不符合题意．
D．80 J．故D不符合题意．
9．D
【详解】
A．由图可知a点比b点的电场线更密集，所以a点的电场强度更大，故A错误；
B．沿着电场线的方向电势降低，所以a点的电势高于b点的电势，故B错误；
C．根据，检验电荷为负，a、b两点的电势为正，且a点电势大于b点电势，则a点电势能小于b点电势能，故C错误；
D．将电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点，电场力做负功，故D正确。
故选D。
10．C
【详解】
试题分析：A、带正电的点电荷在电场力作用下，运动的轨迹和电场线不一定重合，只有电场线是直线，且点电荷的初速度为零或初速度与电场线共线时，点电荷运动的轨迹才和电场线重合，故A错误；
B、沿电场线方向电场线不一定越来越疏，则电场强度不一定逐渐减小，故B错误．
C、沿电场线方向电势逐渐降低，故C正确；
D、正电荷沿电场线方向运动，电势能减少，而负电荷沿电场线方向运动，电势能增加，故D错误；
故选C
11．D
【详解】
在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力做功为零，知a、b两点间的电势差为0，但电荷不一定在等势面上移动，故A错误；电场强度和电势都是描述电场的物理量，二者无直接关系但相互关联，即由电场线知：沿着电场线的方向电势逐渐降低和电场线的疏密程度判断场强，所以场强大的地方电势不一定高，场强小的地方电势不一定低，故B错误；两个等量同种电荷的电场线分布知，从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外，电势越来越低，电场强度由零增大后减小，方向从中点指向外侧或内侧，两侧电场强度的方向相反，故C错误；两个等量异种电荷的电场线分布知，中垂线为等势线，连线上各点的电势相等，中间电场线比较密，两边疏，则连线中点场强最大，向外逐渐减小，场强方向与等势面垂直即场强方向相同，故D正确．
【点睛】
本题关键根据电场线的分布特点判断电势和场强；根据等量同种电荷和等量异种电荷周围电场线的特征判断电势的高低和电场强度的大小．
12．A
【详解】
因为电场线的疏密表示场强的大小，A点处的电场线比B点处的电场线密，则有
故A正确，BCD错误。
故选A。
13．C
【详解】
A．试探电荷+q只在静电力作用下，从C点向右沿直线运动到D点，电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，电场线先向右后向左，可知在CD之间存在场强为零的位置，但是不能确定与两电荷的距离关系，则不能确定两电荷带电量的关系，故A错误；
B．由以上分析可知，C、D两点的场强方向相反，故B错误；
C．因CD之间存在场强为零的位置，则试探电荷从C向D移动时，所受电场力先减小后增加，加速度先减小后增加，故C正确；
D．因+q只有电场力做功，则它的动能和电势能的总和保持不变，故D错误。
故选C。
14．C
【详解】
A.A点电势高于B点的电势，A错误．
B.C点和D点的电场强度大小相等方向不同，电场强度是矢量，故两点电场强度不同，B错误．
C.正电荷从A点移至B点，往低电势运动，电场力做正功，C正确．
D.负电荷从C点移至D点，电势能不变（在同一等势面上），D错误。
故选C。
15．B
【详解】
A．电场强度为零的地方，电势不一定为零、电势能不一定为零，例如等量同种正电荷连线的中点位置，选项A错误；
B．沿着电场线方向，电势逐渐降低，但是如果是沿电场线方向移动负电荷，则电势能增加，选项B正确；
C．电场强度较大的地方电势不一定较高、电势能不一定大，例如在距离负点电荷越近的位置电势越低，正电荷在此位置的电势能较小，选项C错误；
D．电势为零的地方，电势能一定为零、电场强度不一定为零，例如在等量异种电荷连线的中点位置，选项D错误。
16．D
【详解】
A、将电荷由电势低的地方移到电势高的地方，由于不知电荷的电性，则电场力做功正负不知，因此无法判定电势能变化，故A错误；
B、电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面，等势面上各个点的场强大小情况要看具体的电场，故B错误；
C、电荷从电场中一点移到另一点，电场力始终不做功，电荷必在同一等势面上移动；而电荷从电场中一点移到另一点，电场力不做功，电荷的起点与终点在同一个等势面上，电荷未必在同一等势面上移动，故C错误；
D、负电荷所受电场力的方向与电场方向相反，而电场方向与和该点等势面垂直，所以负电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向，故D正确；
故选D．
【点睛】
关键是知道等势面和电场线处处垂直，沿着等势面移动点电荷，电场力不做功．
17．(1)9×10-4N (2)略
【详解】
(1)点电荷在A点所受电场力
F=qE=3.0×10-8×3.0×104 N=9.0×10-4 N
(2)点电荷在A点所受电场力的方向如图所示：
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